Las estrellas de muñecas anidadas propuestas como solución a la relatividad general

Si le preguntaran a un astrofísico qué queda aún por descubrir en el universo, es muy probable que parafraseara a Donald Rumsfeld: está lleno de incógnitas conocidas.

Además de la materia y la energía que conocemos y amamos, el universo también se compone de dos grandes misterios: la energía oscura y la materia oscura. Los astrofísicos teóricos pretenden abordar estas incógnitas imaginando matemáticamente objetos que podrían llenar vacíos en nuestro conocimiento. Entonces, en la búsqueda publicado En Classical and Quantum Gravity, un equipo de astrofísicos propone un tipo exótico de objeto llamado «nestar» como solución a un punto ciego en la teoría general de la relatividad de Einstein.

Una nestar es similar a una gravastar, que es la abreviatura de estrella de condensado de vacío gravitacional. El gravastar es un objeto teórico. propuesto a principios de la década de 2000 que tiene un exterior de materia superfina y un núcleo compuesto de energía oscura.

Al igual que el gravastar, el nestar es un objeto teórico extremo, pero con una peculiaridad. En su trabajo, los investigadores Daniel Jampolski y Luciano Rezzolla proponen que las gravastars podrían anidarse (de ahí “nidar”) y “extenderse a un número arbitrariamente grande de conchas”, escriben, produciendo un objeto que ofrece “una nueva solución a las ecuaciones de Einstein”.

«El Nestar es como una matrioska», afirma Jampolski, investigador del Instituto de Física Teórica de la Universidad Goethe de Frankfurt am Main. publicación. «Nuestra solución a las ecuaciones de campo permite toda una serie de gravastars anidados».

Einstein concibió sus ecuaciones hace más de un siglo; Durante las décadas siguientes, los descubrimientos de otros investigadores lo demostraron. En 1916, él predijo la existencia de agujeros negrosy en 1971, un El agujero negro ha sido identificado. por primera vez. Pero en el centro de un agujero negro la relatividad general colapsa. En el centro de estos objetos, con una gravedad tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar, se encuentra un punto donde el tiempo se ralentiza hasta detenerse y el espacio se comprime hasta un punto de densidad infinita.

Aquí están las gravastars: casi tan compactas como los agujeros negros, con una fuerza gravitacional similar en sus superficies. Sin embargo, los gravastars no tienen un horizonte de sucesos (lo que significa que los observadores externos pueden recibir información de ellos) y su núcleo no tiene una singularidad. Más bien, sus núcleos (nuevamente, en teoría) están hechos de energía oscura, que contrarresta la inmensa fuerza gravitacional que atrae la materia hacia el núcleo.

Ya se han encontrado soluciones exactas a las ecuaciones de campo de Einstein en la teoría de la relatividad general; de hecho, el primero fue encontrado por Karl Schwarzschild el mismo año en que Einstein introdujo la teoría. Los Nestar presentan una nueva solución al viejo problema… si es que existen, por supuesto.

«Es fantástico que incluso 100 años después de que Schwarzschild presentara su primera solución a las ecuaciones de campo de Einstein a partir de la teoría general de la relatividad, todavía sea posible encontrar nuevas soluciones», afirmó Rezzolla, astrofísico teórico de la Universidad Goethe, en el mismo comunicado. «Es un poco como encontrar una moneda de oro en un camino ya explorado por muchos otros».

«Desafortunadamente todavía no tenemos idea de cómo es posible crear tal gravastar», añadió Rezzolla. «Pero incluso si los nestars no existieran, explorar las propiedades matemáticas de estas soluciones en última instancia nos ayuda a comprender mejor los agujeros negros».

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